新建道路與既有高速公路交叉橋梁設(shè)計探討

師 林

（安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司；公路交通節(jié)能環(huán)保技術(shù)交通運輸行業(yè)研發(fā)中心，安徽 合肥 230088）

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，既有高速公路逐漸成為阻礙沿線地塊開發(fā)利用的屏障，為了溝通高速公路兩側(cè)地塊勢必需要新建道路穿越高速公路[4]。新建道路穿越高速公路可根據(jù)高速兩側(cè)地形條件、高速公路路基類型的不同采用設(shè)置橋梁上跨和下穿兩種形式，本文結(jié)合具體工程實例對上述兩種方式進(jìn)行討論分析[1-2]。

2 項目概況

S244羅崗至分路口段公路工程是安徽省六安市北部地區(qū)重要的南北向快速通道，其建設(shè)對于優(yōu)化六安市骨架公路網(wǎng)絡(luò)具有積極的作用。S244在K60+907處與合六葉高速公路交叉，交叉角度為-5。。

S244道路等級為雙向四車道一級公路，設(shè)計速度為80km/h，路基寬度為25.5m，橋涵設(shè)計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級；合六葉高速道路等級為雙向四車道高速公路（改擴建后雙向八車道），設(shè)計速度為120km/h，路基寬度為28m（改擴建后42m），橋涵設(shè)計汽車荷載等級為公路-Ⅰ級。

3 交叉方案擬定

S244在六安市裕安區(qū)徐集鎮(zhèn)境內(nèi)與合六葉高速交叉，根據(jù)S244的路線走向，同時考慮徐集互通與徐集樞紐之間的凈距要求，S244與合六葉高速交叉點應(yīng)在高速樁號K713+300-K715+900范圍內(nèi)。

可選范圍內(nèi)高速主線平縱面如圖1所示?？蛇x范圍內(nèi)高速為填方路段，平均填土高為3m，無水位限制。

圖1 交叉范圍內(nèi)合六葉高速平縱示意圖

經(jīng)總體分析，S244與合六葉高速交叉具有上跨及下穿兩種可能，因此分別對上跨、下穿方案進(jìn)行分析。

3.1 S244上跨高速方案分析

根據(jù)可選區(qū)域高速平縱及地形情況，在高速縱面最低點K715+80處于S244上設(shè)置分離立交橋上跨高速，橋梁跨徑布設(shè)為：17×30m，交叉角度為-5。，上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，下部采用柱式墩、樁基礎(chǔ)。

圖2 上跨方案合六葉高速平縱示意圖

3.2 S244下穿高速方案分析

圖3 下穿方案合六葉高速平縱示意圖

根據(jù)交叉區(qū)域合六葉高速平縱及地形情況，同時綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟等因素，擬在S244與高速正交、拆遷規(guī)模小的合六葉高速K714+830處增設(shè)分離立交一座，橋梁跨境布設(shè)為3×35m，上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，下部采用柱式墩、樁基礎(chǔ)。S244利用增設(shè)的分離立交下穿高速。

3.3 上跨及下穿方案對比

上跨方案與下穿方案主要工程規(guī)模對比如下表所示。

項目 單位 下穿方案 上跨方案公路用地 畝 461.99 447.99填方 m3 245847 368198挖方 m3 358793 138700分離立交 m/座 111/1 516/1工程造價 萬元 42881.9802 45994.4892

比選結(jié)論：下穿方案整體投資較上跨方案少約3100萬元，結(jié)合合六葉改擴建的契機在高速上新增分離立交，可將對高速運營的影響降至最低。因此，推薦下穿方案作為S244與合六葉高速交叉方案。

4 下穿橋梁方案及交通組織設(shè)計

圖4 下穿方案橋梁設(shè)計方案

下穿橋梁孔徑布置及橋長主要受交叉處S244項目路基斷面寬度、凈空要求控制。結(jié)合橋位處地形、地質(zhì)和場地條件等特點，考慮工程的的安全性、經(jīng)濟性、及施工可行性，新增分離立交橋梁跨布置為：3×35m，橋梁全長111m。墩臺軸線與法線交角-5。，橋?qū)?×20.75m。橋梁上部采用35m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、樁基礎(chǔ)。橋下凈空高度按不小于5.5m控制。

為盡量減小新增分離立交對合六葉高速正常運營的影響，新增分離立交施工組織設(shè)計如下：

①合六葉高速四改八改在兩側(cè)路基拼寬時，增設(shè)分離立交段采用單側(cè)路基拼寬；

②待擬建橋位處合六葉高速左幅路基及橋位前后路基左右幅拼寬完成后，進(jìn)行交通轉(zhuǎn)移，高速半幅雙向四車道通行,施工新增分離立交右幅橋梁；

③待新增分離立交橋右幅施工完畢后，再次進(jìn)行交通轉(zhuǎn)移，利用新增分離立交右幅橋梁保證合六葉高速雙向四車道通行，進(jìn)行左幅路基開挖及橋梁施工；

④待左右幅橋梁施工完成后，完善交通標(biāo)志標(biāo)牌等交通安全設(shè)施及中央分隔帶管線改造，全斷面開放八車道通行。

5 結(jié)論

新建道路穿越高速公路可根據(jù)高速兩側(cè)地形條件、高速公路路基類型的不同進(jìn)行上跨和下穿兩種形式的對比，確定下穿方式后還需結(jié)合高速周邊地形條件合理確定橋梁結(jié)構(gòu)形式和交通組織設(shè)計，盡量減小橋梁施工對高速正常運營的影響。本文結(jié)合實例對兩種穿越方式進(jìn)行對比并就交通組織設(shè)計開展研究，對新建道路與既有高速公路交叉設(shè)計與建設(shè)具有一定的借鑒意義。